Construcció de sensors electroquímics amb el nou ionofòr tetronasina i aplicació en estratègies analítiques avançades
L'interès que hi ha per trobar elèctrodes selectius d'ions (ISE) de millors característiques i el fet que l'antibiòtic tetronasina presenta uns equilibris d'intercanvi iònic en solució molt ràpids ens va fer plantejar l'ús d'aquest antibiòtic com a element electroactiu...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2007 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | catalán |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:38228 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/38228 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Elèctrodes selectius d'ions Detectors electroquímics |
| Sumario: | L'interès que hi ha per trobar elèctrodes selectius d'ions (ISE) de millors característiques i el fet que l'antibiòtic tetronasina presenta uns equilibris d'intercanvi iònic en solució molt ràpids ens va fer plantejar l'ús d'aquest antibiòtic com a element electroactiu en ISE. La primera part de la investigació realitzada va correspondre a la construcció i avaluació de la resposta d'ISE basats en l'antibiòtic tetronasina per la detecció de l'ió sodi. A priori, aquest ió va ser el primer candidat degut a que els equilibris més ràpids en dissolució es devien a aquest ió. Es va replantejar l'ió principal pels ISE basats en tetronasina desprès de fer un exhaustiu estudi d'interferències, obtenint una resposta pel l'íó calci més gran que per l'ió sodi. El següent pas va ser construir ISE de calci i caracteritzar-los. La formulació òptima de la membrana selectiva d'ió calci emprava un 1% d'ionòfor, 0.2% d'additiu aniònic, 66% oNPOE i 33% PVC. La caracterització per aquests sensors va mostrar una resposta anormalment alta, del doble del predit per la llei de Nernst per ions divalents (65mV/dècada) a pH=5.0. Per la caracterització dels sensors desenvolupats i l'estudi del mecanisme de resposta també es va utilitzar la tècnica de la espectroscòpia electroquímica d'impedàncies. L'estudi de les característiques resistives de les membranes en el rang entre 50KHz-0.05Hz va confirmar l'elecció de la membrana selectiva òptima. El diagrama de Nyquist d'aquesta membrana en contacte amb una solució de CaCl2 10-3M mostrava un únic semicercle corresponent a la resistència oferida per la membrana (resistivitat<700 KOhms·cm) i a la capacitat (98 pF). L'ISE de millors característiques es va utilitzar per construir diferents eines analítiques avançades. La primera aplicació proposada va ser la de construir una llengua electrònica (LE), utilitzant un sistema d'anàlisis per injecció seqüencial (SIA). Aquesta LE tenia el propòsit de determinar Mg2+, Ca2+ i Ba2+ en mostres aquoses mitjançant una matriu formada per 5 sensors. La informació emprada per construir el model de resposta mitjançant xarxes neuronals artificials (XNA) van ser 5 lectures de potencial. La LE permetia la determinació de Mg2+ i Ca2+ en mostres reals. La segona aplicació proposada (també basada en un sistema SIA) va ser la de determinar simultàniament ions alcalins i alcalinoterris mitjançant una LE. Per aquesta proposta es va utilitzar senyals molt més complexes. La informació significativa per construir el model amb XNA es va extreure gràcies a la transformada ràpida de Fourier, emprant uns pocs coeficients de Fourier a l'entrada de la xarxa. La metodologia proposada permetia resoldre mescles de Ca2+, Na+ i K+ amb més precisió que no una LE clàssica. Les ultimes aplicacions assajades es basen també en el concepte de la LE, però aplicada en la detecció del punt d'equivalència de valoracions. En primer lloc es va determinar els ions calci i magnesi de forma simultània mitjançant una matriu de 4 sensors i el processament mitjançant XNA. El mètode proposat consistia en realitzar una valoració molt simple amb EDTA amb els volums fixats (5 addicions). La resposta de la matriu de sensors abans de començar la valoració i després de cada addició es van fer servir per construir el model de resposta. Es va provar la viabilitat d'aquesta metodologia en l'anàlisi simultani de calci i magnesi en mostres reals. Un cop vist els bons resultats d'aquesta nova estratègia es va aplicar el mateix concepte a la multideterminació de tres ions. El procediment seguit va ser el mateix però aplicat a mescles ternàries de Ca2+, Mg2+ i Sr2+. Els resultats obtinguts van mostrar una bona la capacitat de predicció de les concentracions d'aquestes tres espècies en mostres aquoses. |
|---|